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Météo-France engage 185 millions d’euros pour renouveler ses supercalculateurs

Des flops pour faire la pluie et le beau temps

Météo-France engage 185 millions d’euros pour renouveler ses supercalculateurs

L’établissement public Météo-France a lancé fin octobre l’appel d’offres qui doit conduire au renouvellement de ses supercalculateurs toulousains. Le marché prévoit une enveloppe de 185 millions d’euros, pour l’installation et la maintenance d’une infrastructure six fois plus performantes que les deux supercalculateurs actuels. Météo-France espère ainsi doubler la précision de ses principaux modèles de prévision numérique du temps.

Belenos et Taranis tireront bientôt leur révérence. Installés à partir de 2021 dans les locaux de l’établissement public à Toulouse, les deux supercalculateurs de Météo-France seront en effet bientôt remplacés par une nouvelle infrastructure, objet d’un récent appel d’offres. Ouvert aux candidatures jusqu’au 20 novembre dernier, ce marché public dessine les contours du projet, évalué dans son ensemble à 185 millions d’euros jusqu’en 2033.

Objectif 120 pétaflops

« L’actuel système de calcul intensif de Météo-France repose sur deux calculateurs dont la puissance crête cumulée est de l’ordre de 10 Pétaflops chacun. Ces deux calculateurs d’architecture identique sont disjoints et hébergés dans deux centres de calculs distants d’une douzaine de kilomètres en région toulousaine », commence par rappeler le maître d’ouvrage.

Cette configuration basée sur deux supercalculateurs jumeaux a vocation à perdurer. « Le nouveau système de calcul intensif sera lui aussi basé sur deux calculateurs distincts (un par centre de calculs), qui seront chacun déployés en deux phases. Le système déployé dans le cadre de ce marché couvre les nœuds de calcul et de service, le stockage haute performance et les réseaux d’interconnexion associés ainsi que l’ensemble des services nécessaires à l’exploitation des calculateurs », indique Météo France.

L’établissement public ne spécifie pas dans le détail les caractéristiques techniques attendues. Il fixe en revanche un objectif de performances à son futur prestataire. Il prévoit d’abord le « renforcement de la puissance de calcul utile d’un facteur 3 » en temps 1, puis l’atteinte d’un « facteur 6 par rapport à la configuration actuellement en place pour la seconde phase », à horizon 2029. La future infrastructure devra par ailleurs tenir compte du dimensionnement électrique des installations, avec « une consommation de 2 MW par calculateur en régime soutenu pour la première phase, et de 3MW par calculateur pour la seconde phase ».

« L’évaluation du gain de performance sera mesurée sur un benchmark représentatif des applications opérationnelles de l’établissement », prévient Météo-France, qui demande aux candidats de justifier d’au moins deux références en matière de HPC à plus de 10 pétaflops.

Pour Belenos et Taranis, c’est la division HPC d’Atos qui était à la manœuvre, avec une double configuration basée sur la plateforme Bull Sequana XH2000, elle-même équipée de processeurs AMD Epyc Rome à 64 cœurs et cadencés à 2,25 Ghz, pour un total de plus de 293 000 cœurs, associé à des liaisons Infiniband (HDR100) en configuration Dragonfly+. En 2021, l’introduction de ces deux supercalculateurs, un temps présents au classement Top500, représentait une multiplication par 5,5 de la puissance de calcul de l’établissement. L’addition se montait alors à 144 millions d’euros pour la période 2019 - 2025, comme rappelé dans un rapport parlementaire remis au Sénat.

Une précision doublée

Météo-France n’a pas fait suite à nos demandes d’interview, pourtant formulées dès fin octobre, lors de notre découverte de ce marché public. L’établissement a cependant communiqué publiquement sur le sujet le 31 décembre dernier. Dans son communiqué d’annonce, il y précise que le contrat a vocation à courir jusqu’à 2033, date à laquelle un nouveau renouvellement aura selon toute logique été enclenché.

Surtout, il y avance les bénéfices attendus par ce surcroît de puissance de calcul, avec le doublement attendu de la précision des mailles qui composent ses modèles de prévision numérique du temps. Pour Arpège, modèle qui travaille à l’échelle planétaire, Météo-France estime ainsi pouvoir réduire la maille à 2,5 km, contre 5 km actuellement, alors que le modèle Arome, dédié aux prévisions locales, passerait quant à lui à 750 m, contre 1,3 km sur les infrastructures actuelles. « À titre de comparaison, au début des années 1990, le premier supercalculateur de Météo-France travaillait sur des mailles de 35 km », rappelle l’établissement.

D’un point de vue plus opérationnel, Météo-France se dit ainsi en mesure de passer à au moins 65 % « du nombre de vigilances orange ou rouge anticipées avec un préavis d’au moins six heures ». Ses ingénieurs avancent également « une qualité de la prévision des précipitations et des rafales améliorée d’environ 10 % », ainsi qu’une prévision plus fiable, dans des proportions non chiffrées, de l’intensité des cyclones tropicaux.

Le jeu en vaut-il la chandelle ? À cette question, régulièrement posée puisque l’investissement consenti repose sur des fonds publics, Météo France répond par une étude qui évalue à 1,4 milliard d’euros les retombées économiques positives induites par le renouvellement de ses supercalculateurs. Réalisée par un prestataire spécialisé (la société Citizing), elle aurait été validée par la « contre-expertise du Secrétariat général pour l’Investissement (SGPI) ».

« Une étude de 2016 avait montré que pour 1 € investi dans les calculateurs de Météo-France, le gain pour la société était de 12 €. Cela tient compte aussi de la capacité à développer des projections climatiques plus précises au service des politiques d’atténuation du changement climatique et d’adaptation à ses effets », arguait déjà Virginie Schwarz, PDG de Météo-France, en 2021.

La France en retrait par rapport à d’autres pays

Le rapport parlementaire évoqué plus haut soulignait déjà, en 2021, la différence de braquet entre les investissements prévus par la France, pour son établissement public, et ceux de ses voisins européens. C’est avec le Royaume-Uni que l’écart est le plus marqué : en 2020, sur fond de Brexit et d’indépendance vis-à-vis des analyses fournies par des tiers, le pays avait ainsi annoncé engager 1,2 milliard de livres sterling sur dix ans pour la construction d’un centre de données dédié au supercalcul, confié aux bons soins du MetOffice, l’homologue britannique de Météo-France.

« Le MetOffice britannique a placé la barre très haute à l’horizon 2028 et d’ici 2024 les capacités de calcul intensif de Météo-France auront été largement dépassées par ses principaux homologues . Pour que le SMN français conserve son rang aux niveaux européen et international, un nouvel investissement dans la puissance de ses supercalculateurs sera nécessaire », remarquaient les auteurs de ce rapport d’information.

Commentaires (17)

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Pour 10% de ce montant, je vous fait la météo du Nord. :D
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Ils ont prévus de re-embaucher des prévisionnistes ?
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C'est toujours beau la précision sur le papier et le déphasage avec ce qu'ils annoncent et la réalité.

Il n'y a que moi qui trouve bizarre que les deux calculateurs ne soient qu'à 12 Km d'écart ?
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Cette distance me semble excellente : y'a moyen d'éviter que des catastrophes (climatiques) s'abattent sur les deux en même temps (je pense aux inondations, au feu, etc.), que les deux aient des centrales électriques différentes (ou au moins les sous-répartiteurs), tout en étant suffisamment proches pour que le même personnel aillent sur l'un ou l'autre des sites facilement, et que la liaison fibrée permette quasiment de faire des calculs comme s'ils étaient dans la même pièce.
Y'a même moyen qu'ils soient branchés directement l'un à l'autre avec une fibre directement, sans intermédiaire ni répéteur. Avec un ping à 0.12ms (oui oui), ça dépote :)

J'ai été googler, et même une bombe nucléaire sur l'un ne détruirait (probablement) pas l'autre (rayon de la boule de feu : 8-9km. Mais radiations thermiques (brûlures au 3e degré) dans un rayon de 60km).

Bref, c'est pas la redondance parfaite, où un centre serait à plus de 100km, mais c'est une excellente redondance quand même :)
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Moi, c'est la durée de vie des calculateurs actuels qui me surprend de 2021 à 2027 (mise en service des prochains). Je trouve ça assez court. J'espère qu'ils sont réemployés à d'autres tâches.
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Peut-être que le coût du renouvellement est « rentable » par rapport au gain d’efficacité (puissance/watt), et que d’autres pouvant réutiliser ces calculateurs pourraient faire le calcul que le surcoût en électricité serait trop défavorable par rapport aux dernières générations (donc au neuf)… (j’en sais rien, je spécule)
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Pour être proche du game, si on parle de CPU, c’est assez difficile de rentabiliser l’acquisition d’un CPU récent et puissant de classe serveur uniquement avec les économies d’énergie réalisées.
Il faut en plus que le footprint coûte très cher, ce qui ne doit pas être trop le cas sur des DC exploités en propre de Météo France.
Si les calculs sont massivement parallèles, parfois c’est plus intéressant d’ajouter juste de nouvelles machines à la ferme (plus récentes ou non).
Sur le GPU c’est un peu différent, la vRAM n’est pas évolutive ce qui interdit des calculs plus exigeants, et les chips ont beaucoup évolué ces 7 dernières années, mais là encore le coût de l’énergie risque de ne pas être déterminant.
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"Ajouter des machines récentes ou non à la ferme de calcul ?"
Pour mon info, tu ne mélanges pas les µ-arch CPU quand même ?
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Ca depend pas mal du type de calculs j’imagine. Dans notre cas on calcule beaucoup d’images au cpu, et avoir des xeon de generations différentes se gère très bien.
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Ok. J'imagine que donc que les Xeons datent de plus de 2013 (AVX256) et qu'il y a une absence de conflits en terme de support dans les codes utilisés.

Merci pour les infos.
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Ils sont post 2013 yes.
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Le ratio flops/watt n'est pas forcément le plus important (et je ne vois pas de volonté de Météo-France à vouloir jouer à la plus grosse au Top500 Green).

En revanche, ce qui est plus intéressant dans du calculs scientifiques c'est l'augmentation du nombres de FLOPS, de la bande passante de la mémoire, de la capacité mémoire que peut adresser un CPU. A ça tu rajoutes la dimension GPU (je sais pas si Météo France a porté une partie de ses codes sous GPU, je me souviens d'avoir vu passé des offres de post-doc en ce sens) et de meilleurs systèmes d'interconnectivité pour les calculs distribués.

Le critère de puissance/watt n'est pas forcément dominant sachant qu'à chaque nouvelle génération de puce tu as toujours des gains positif sur ce ratio (gravure plus fine, design plus performant...)
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la conso se réduit à nombre de cœurs équivalent, mais la tendance est d'avoir moins de CPU avec plus de coeurs dans chacun d'eux
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J'espère qu'ils sont réemployés à d'autres tâches.
Ils serviront à générer des deepfakes en utilisant l'image de Derrick pour présenter la météo.

(les gens culturés auront la ref)
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Quid d'une fusion des services météorologiques au niveau de l'Union Européenne ? Le rapport du Sénat de 2021 recommandait de « concrétiser les projets de coopérations européens destinés à mutualiser les infrastructures informatiques, définir des standards et harmoniser les règles relatives aux transferts et à la mise en ligne des données publiques ».
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Un rapport n'est pas une décision...
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alors que le modèle Arome, dédié aux prévisions locales, passerait quant à lui à 750 m, contre 1,3 km sur les infrastructures actuelles
ça pourrait être une bonne chose pour "pluie dans l'heure" , il peut déjà pleuvoir dans la cellule de 1,3km mais pas la où vous êtes, le nuage de pluie peut même passer juste à côté et la prévision sera valide ou pas selon votre position dans la zone.